写于 2017-09-07 03:17:01| 千赢国际注册| 千赢国际娱乐
这是一个有百年历史的争论:波函数的意义是什么,量子力学的核心目标是什么?薛定谔的猫真的死了吗?我最近参与了由安德鲁怀特在昆士兰大学的量子技术实验室进行的一项实验,该实验现在已经提供了多年来关于该问题的最重要的证据。它对猫来说看起来不太好了解这个结果的重要性,我们需要深入研究其历史在量子物理学的根源上存在一些现实危机存在多种理论解释,并且它们描绘了世界上非常不同的图像一个主要的争论主要围绕我们应该对量子做出什么波函数简而言之,波函数描述了物理系统的量子态但不同于经典物理学,其中状态的完整规范决定了它的所有属性(例如,粒子的位置和速度),一般的量子态只提供概率预测实际上,波函数似乎描述了奇怪的情况,比如同时存在的物理系统多个状态,例如不同的位置或速度它为实验室实验的可能结果提供了非常精确的概率,但它无法直观解释理论的一些创始人,如物理学家Niels Bohr和Werner Heisenberg,建议直到观察一个或另一个属性的问题,像“这个粒子在哪里,真的吗?”这样的问题根本就没有意义在这个观点下,并不是粒子真的在这里或那里(我们只是在我们看之前不知道相反,对于玻尔来说,“位置”的意义取决于检测它的测量的存在。物理学家欧文·薛定谔的着名思想实验旨在表明,如果量子力学是按照字面意义及其最终含义,甚至是宏观系统,像猫一样,会处于各种状态的“叠加”状态 - 例如猫既死又活 - 这显然是荒谬的结论不确定阿尔伯特爱因斯坦吃了一个现实是不可接受的,他曾经说过:“你真的相信只有当你看到它时月亮才存在吗?”爱因斯坦相信波浪函数应该被理解为代表我们关于物理系统实际状态的有限信息。爱因斯坦观点的第一次打击出现在1964年,当时约翰·S·贝尔表明任何描述量子力学基础的客观现实的模型都必须包含远距离系统之间的某种非局部联系,这显然违反了爱因斯坦自己的相对论和与爱因斯坦的愿望相反,在迄今已知的所有客观解释中(例如多世界解释,客观崩溃模型和德布罗意 - 博姆理论),波函数是一个真实的物理对象(最近有一个例外,其中波函数没有明确的作用,但猫在平行的宇宙中确实是死的和活着的)然而,在2007年,来自Perimete的Robert Spekkens研究所发表了一篇开创性的着作,表明有可能用波导函数起着爱因斯坦所渴望的“认知”作用的模型重现量子理论的许多反直觉方面。量子理论的其他片段后来被证明适合类似模型,但问题是开放的是否所有量子理论都有可能这可以复兴爱因斯坦的梦想吗?为了理解这种模型是什么,想象一下我拿着两副牌:一张只包含红牌,另一张只有一张牌,我要求你从一张牌中挑选一张牌,而不知道哪一张牌在认知解释中, wave函数会扮演你从卡片中挑选卡片的角色它会给你一些关于卡片的信息 - 比如你从aces套牌中挑选,你肯定会选择某种类型的ace - 但这个信息本身并不存在卡片的属性事实上,你可能已经选择了一个心灵的ace,这与两个套牌相容2012年,当Matthew Pusey,Jonathan Barrett和Terry Rudolph在任何客观模型中表现出来时在量子理论中,波函数必须是单个系统的一个不动产,不像卡片组但是,他们的定理有一个额外的假设,它将定理的含义问到了问题 然而,去年发表的一系列定理,从我自己和同事的工作开始,对认知模型的可行性提出了强有力的界限,即使没有那些额外的假设,这些定理也考虑到一些量子态对无法区分的事实。一个实验这类似于并不总是能够判断一张随机挑选的牌是来自红色牌组还是牌组牌如果你选择一张非牌照牌,你可以确定它来自红色牌组如果你选择了一张牌黑色王牌,你可以肯定它来自王牌甲板但是如果它是心中的王牌或钻石的王牌,它可能来自于计算甲板上的牌,我们可以确定这应该发生的频率在一个认识性的解释,我们无法区分量子态的事实应该至少部分地用这种方式来解释但是这些定理表明这种解释根本无法工作对于一些特殊构造的量子态,“de cks“对应他们不能有任何接近适当数量的卡片,所以可以说这些预测部分由我参与的实验证实,由Martin Ringbauer和由Alessandro Fedrizzi领导的布里斯班团队执行他们遵循改进版本我们的定理归因于Cyril Branciard,该研究的共同作者。该实验涉及在那些特殊设计的状态下制备单光子(光粒子)并对它们进行多种替代测量。结果给出了模型如何良好的界限上面概述的那个可以描述他们观察到的统计数据这代表了自从贝尔定理开始在20世纪80年代开始测试以来被排除的第一大类量子模型。如果进一步的实验证实了定理的含义,量子力学的可行的认知模型将是基本上排除了如果我们想要一个客观的现实,爱因斯坦,波函数必须是真实的,死的和活着的猫和所有但是有其他选择可以重新考虑用于推导定理的框架的假设,可能是通过引入时间倒退因果关系或平行宇宙但是,这种形式的方法还没有设法产生认知解释否则,我们可以否认纯粹客观的描述是可能的但是可能是,